[发明专利]一种基于超表面的电可调卡塞格林反射系统

权利要求书

1.一种基于超表面的电可调卡塞格林反射系统，包括主镜和辅镜；辅镜位于主镜反射光传播方向的正上方，其特征在于，所述主镜和辅镜之间通过支撑层(116)连接，且所述支撑层(116)的中间区域为空心结构；所述辅镜包括：柔性振膜、第一金属反射层和电极；所述第一金属反射层位于柔性振膜中部区域的上方，且柔性振膜中部区域的下方为支撑层(116)的空心结构，所述第一金属反射层用于将经主镜反射到所述辅镜上的入射光进行反射聚焦；所述电极连接在辅镜的柔性振膜与主镜之间；所述柔性振膜在电极间电压的调节下弯曲，并驱动所述第一金属反射层上下振动，通过改变第一金属反射层与主镜间的距离调整聚焦点位置；

所述主镜包括第二金属反射层、介质层和主镜超表面功能单元图案；

所述介质层位于第二金属反射层上方，所述介质层上设置有主镜超表面功能单元图案；所述主镜超表面功能单元图案满足主镜相位分布，以将外来的入射光反射到反射系统辅镜上，并经所述反射系统辅镜进行反射聚焦；

所述主镜超表面功能单元图案位于设定环形区域内，其包括多个主镜超表面功能单元，所述主镜超表面功能单元包括各向异性的主镜亚波长结构，所述主镜亚波长结构引入的相位满足所述主镜相位分布；所述设定环形区域围成一透光孔，经所述反射系统辅镜反射的光透过所述透光孔进行聚焦。

2.如权利要求1所述的电可调卡塞格林反射系统，其特征在于，所述柔性振膜为氮化硅；所述第一金属反射层为Au。

3.如权利要求1所述的电可调卡塞格林反射系统，其特征在于，所述电极的正电极连接主镜的介质层，其负电极连接辅镜的柔性振膜；

或所述电极的正电极连接辅镜的柔性振膜，其负电极连接主镜的介质层。

4.如权利要求1或3所述的电可调卡塞格林反射系统，其特征在于，所述主镜相位分布根据第二设定参数和射线光学及广义的反射定律确定，所述第二设定参数包括主镜口径、主镜焦比、反射系统焦比、反射系统焦点到所述主镜的距离、反射系统工作波长和第一映射关系，所述第一映射关系为入射光到达所述主镜上的位置与所述主镜反射入射光至所述辅镜上的位置之间的映射关系。

5.如权利要求4所述的电可调卡塞格林反射系统，其特征在于，所述主镜相位分布不同对应主镜亚波长结构的方位角不同。

6.如权利要求5所述的电可调卡塞格林反射系统，其特征在于，所述主镜亚波长结构包括柱状和/或圆形。